廣東重工建設監理有限公司 廣東廣州
摘要:“先打后挖”和“先挖后打”是兩種不同的地基基礎工程施工順序,一般而言先打后挖施工成本較低,但具體采用何種施工順序,需綜合考慮地質情況、工程質量要求、項目工期等多種因素。
關鍵詞:基坑換填;施工順序;工程造價
工程項目整體地基基礎工程施工順序一般有兩種做法。1、常規做法:先施工支護攪拌樁和工程樁,再進行土方開挖;2、先施工支護攪拌樁,再進行土方開挖,最后進行工程樁的施工。
一、不同施工方案的優點與缺點
常規做法的優點在于,對于一般工程,可以在原狀土上施工工程樁,錘擊樁施打機械的移動、預制管樁的運輸以及后期樁基的單樁豎向承載力檢測都可以在稍加平整后的原狀土上進行,既可節約施工成本,又便于施工。另外,常規做法還可以將支護攪拌樁和工程樁同時施工,在理論上有利于縮短施工工期。缺點是土方開挖時,因土體的落差使流塑性淤泥大面積移動,對樁身產生擠壓,容易出現樁位偏移、斷樁、斜樁等現象;土方開挖機械的施工、土方運輸車輛的行走以及管樁材料的堆載等皆會對已施打的樁基產生側向撓動,管樁極易偏移和移位,樁基礎的施工質量難以保證。其次,要保證管樁施打到設計樁底標高深度,需進行較大深度的送樁,有些情況下,送樁可達到6m-10m,遠超過施工規范所建議的深度2m,樁基礎的質量無法保證;再有因樁基礎相對密集,開挖樁與樁之間土方時,土方機械需改成小功率機械或人工開挖,土方開挖的效率將大大下降,存在工期上的風險。
而采用先開挖土方再施工打樁基的做法,土方機械可采取流水作業方式,作業效率高;打樁機械移動就位容易,管樁運輸方便,樁基礎的施工質量好。缺點是樁基礎的施工在已開挖土方完成的基坑底上,基底土體為淤泥和淤泥質土,承載力低,需進行基底換填土方可滿足管樁施打和管樁運輸的需要。需從經濟、有效、可操作的角度上對基坑換填做法、換填材料、換填厚度進行試驗,取得具體數據后,有針對性地使用4cm-7cm的碎石進行一定厚度的土方換填,有需要時還需加鋪鋼板,施工機械方可行走、施工;其次基坑開挖時,基坑支護措施要隨開挖進度分區跟進,并且需要等待支護體系穩定后,支護體達到強度后方可進行該區域土體的開挖;同時,要有專門的測量技術人員和專職安全員對基坑的沉降和位移隨時進行監測,一旦沉降和位移值超過規定范圍,就要立即停止土方開挖,待查明原因并處理后才能繼續施工,技術、管理、安全等的措施復雜,機械操作施工人員需有豐富經驗。施工成本增加較多,工期壓力較大。
具體使用何種方案,需根據工程項目的地質情況,項目的質量要求、施工單位的技術力量以及對工程造價的影響等多個因素來綜合考慮取舍。
二、工程實例
亞運配套項目某大型工程,地上結構為17棟小高層,建筑面積213921m2,地下室一層,建筑面積73959m2,地下室標高為-6.75m,(絕對標高1.35m),基坑周長約1313m,基坑開挖深度約5.73m。在工程招標時,建設方明確要求施工工序為先施工工程樁,再開挖土方,并且措施費合價包干,結算時不作調整。
施工單位進場后,仔細研究地質勘察資料后,認為該項目地質情況十分復雜,根據地質勘察報告的資料顯示,原地貌單元屬珠江三角洲沖積平原,原土面以下為淤泥層,層底埋深為2.80-15.60m,層厚為0.80-13.10m,而招標圖紙基坑支護平面布置圖說明施工工序為:施工工程樁-放坡開挖至水泥土擋墻頂標高-施工水泥攪拌樁-開挖至基坑底-施工樁承臺及地下室底板,所以在投標時只需考慮挖土機及運土車輛如何在淤泥層中的行走與施工。在招標答疑時有施工單位提出是否要對土層進行地基加固或換填,發包人在招標澄清及答疑中明確該內容納入施工措施方案中,可采用鋪設碎石墊層或鋼板樁的方式加固處理,碎石墊層200mm-300mm。在現場選取300 m2的試驗段的施工也證明了該做法的必要性。而基坑底正處于淤泥層,下部淤泥層最厚達6.9m,因此施工順序必須解決基坑底錘擊樁機及管樁運輸車輛操作和行走所需承載力不足的問題。同時為保證工程樁的質量,項目按合同工期按時完成,改變施工工序的做法非常必要。
為此,施工單位組織了專家專題論證會,請專業檢測中心對試驗段換填進行了平板荷載實驗,根據取得的數據編制了專項施工方案,并向項目監理方及建設方提出了工程變更建議。
建設方對現場情況認識充分,認為較厚的淤泥層對工程樁施工質量影響較大,與設計單位、監理單位、施工單位及專家召開專題會論證后,確定為保證工程樁的施工質量,決定先進行土方開挖,再進行工程樁施工,從而改變了施工工序,并確定對淤泥層進行換填,以設計變更的形式下發。
施工單位據此制定施工方案:1.先開挖基坑土方,再實施打工程樁;2.地下室以外的工程樁,需等基坑回填完成后再施工;3.需等支護結構的齡期和強度達到設計要求后,再開挖基坑周邊20m范圍的土體;4.基坑底換填宜用碎石、石屑;5.基坑內工程樁施工順序為“從四周往中間打,中間復打;6.施工全工程加強基坑變形監測。并按照實施,實際施工中,基坑換填使用4cm-7cm混合碎石的換填深度達到了0.75m,另在碎石墊層底鋪設200G/ m2編織型土工布,可滿足錘擊樁機施工要求,這比招標答疑中業主提出的建議換填厚度0.3m增加了0.45m。施工單位測算后,單此項施工措施變化,增加了費用4002495元。施工單位提出由于在工程項目實施過程中,因業主最終要求改變了工程樁與土方開挖的施工工序,與招標文件及設計要求發生了變化,使得原來招標答疑的換填方案已不再使用,并且業主同意了經專家論證和權威部門檢測后的換填方案,即施工工藝及施工方法都發生了變化,且下發了正式設計變更通知及圖紙,因此該部分費用應算作工程變更費用并單獨結算(即由業主支付)。
監理方及業主方最終確認情況:由于施工方案發生改變,以及底層換填的需要,增加200g編織型土工布69370m2,65cm碎石換填45090m3和10cm石屑換填6937 m3。但需扣除原招標答疑時的基坑換填方案:30cm碎石干鋪24394 m3。費用總共增加2599925元。
三、案例總結
該變更的發生提醒業主單位要在招標時考察現場實際情況,根據現場情況編制招標文件,特別對大型土方開挖工程,要完善設計,結合實際情況確定施工工序,切實考慮相關的措施費用,在招標答疑時,對施工單位提出的問題要認真研究,謹慎回答,避免不必要的費用增加。
作為施工單位,要認真研究招標文件、招標圖紙,實際進行現場的查勘,對現場實際情況進行認真分析,認真思考,提前認識到可能發生的風險,在招標答疑時及時提出;現場施工時,要仔細閱讀合同,認真做好記錄,認真比較分析施工順序的改變對工程質量、工期、合同造價可能帶來的影響;掌握工程現場的第一手資料,及時調整,對施工時將出現的情況或問題提出,認真收集相關依據,特別是相關業主單位的發文,會議紀要等為之后的成功索賠打下基礎。
參考文獻:
[1]建筑地基處理技術規范(JGJ-2002).中國建筑出版社
[2]新編地基處理技術與工程實踐.科學出版社